碳纳米管负载钯基催化剂催化氧化2,5-呋喃二甲醇合成2,5-呋喃二甲酸

为积极应对化石能源枯竭和生态环境日益严峻等问题,可再生生物质资源的深度开发并进一步替代传统能源或石化原料被广泛认可.利用高效催化技术将生物质资源转化为高附加值的平台化合物,有望衍生出大量具备新颖结构与功能的绿色化学品.2,5-呋喃二甲酸(FDCA)作为重要的生物质基平台化合物之一,具有巨大的市场应用价值,其中因其与化石基对苯二甲酸(PTA)有着极其相似的化学结构,以FDCA替代PTA作为合成单体制备大宗聚合物备受关注.以5-羟甲基糠醛(HMF)为原料,采用多相催化体系(主要是贵金属催化剂)选择氧化制备FDCA是目前广泛采用的方法.但“HMF路线”面临一些基础性的难题,如HMF熔点较低,需低温存储,增加了实际应用中的运输成本;HMF在碱性溶液中易降解,导致反应过程中碳平衡损失;HMF结构中含有的不对称的羟基和醛基官能团在氧化反应中会发生竞争反应,致使反应副产物较多;此外,碱性反应介质中通常会得到醛基优先氧化的中间体5-羟甲基-2-呋喃甲酸(HMFCA),但由于HMFCA结构中羧基官能团的存在使得羟基进一步氧化较为困难,通常需要增加碱浓度、提升温度或压力,使反应条件变得苛刻.因此,寻求新的原料替代HMF,实现温和条件下高效合成FDCA具有重要意义.本文采用改性后的碳纳米管负载Pd催化剂(Pd/o-CNT),从具有独特对称结构的2,5-二羟甲基呋喃(BHMF)出发,提出一种新颖、高效催化合成FDCA的“BHMF路线”.反应在60°C常压下进行,BHMF在20 min内即可完全转化,60 min后FDCA的产率最高可达93.0%,优于相同条件下HMF为原料时的性能(FDCA产率仅为35.7%).相比于未作处理的碳纳米管负载钯催化剂(Pd/CNT),Pd/o-CNT催化剂具有更高含量的氢化钯(PdH_x)物种,显著促进了FDCA产率的提升.Pd/o-CNT在循环使用10次后,BHMF仍能完全转化,FDCA产率维持在75%.稳定性下降可能与活性物种流失、团聚及价态变化有关.基于对照试验,本文提出了可能的反应路径,即BHMF主要是通过2,5-二甲酰基呋喃和5-甲酰基-2-呋喃甲酸作为过程中间体,有效转化为FDCA,从而规避并减少生成HMF和活性较低的HMFCA.本文通过以新原料BHMF作底物,实现了高效制备生物基平台化合物FDCA,为生物质的产业化应用提供了新的研究思路.     

径向轴承启动过程瞬态热效应的研究

联立求解广义雷诺方程、油膜瞬态三维能量方程、轴瓦瞬态三维固体热传导方程及轴颈的运动方程，并考虑粘度和密度随温度及压力的变化，在油膜与轴瓦界面使用热流连续性边界条件，确定了在承受稳态载荷时圆轴承在启动过程中的温度变化情况．介绍了一种有效的用于求解轴承瞬态性能的改进Newton—Raphson算法．结果表明：整个系统达到热平衡的时间与启动加速度的大小无关；启动加速度越高，温度升高越快；在启动过程中，油膜最高温度出现的位置沿膜厚方向而变化．同有关试验结果的对比证实所建模型和所用算法正确可行．     

基于能量释放率的Ⅱ型裂纹分叉研究

裂纹尖端存在奇异应力场,该类奇异应力场所具有的高度应力集中将导致裂纹开裂.本文应用典型的J积分理论来划分裂纹尖端的积分路径,基于能量释放率理论对Ⅱ型裂纹尖端的复杂分叉情况进行研究.通过所建立的断裂模型求解出Ⅱ型裂纹多种分叉形式的能量释放率的解析解;导出了各种分叉构型的能量驱动力;提出了各种分叉构型的K-型开裂准则;给出了裂纹分叉的临界开裂角;确定了裂纹的分叉韧性与断裂韧性之间的关系.通过本文研究方法得出的裂纹分叉形式及裂纹分叉临界开裂角与已有实验结果十分吻合.     

高马赫数超燃冲压发动机技术研究进展

吸气式高超声速飞行在空间运输和国家空天安全领域具有极高价值,超燃冲压发动机是其核心动力装置.目前飞行马赫数4.0～7.0超燃冲压发动机技术日趋成熟,发展更高速的飞行动力技术成为今后临近空间竞争焦点之一.本文对飞行马赫数8.0～10.0的高马赫数超燃冲压发动机技术进行了分析和综述.首先论述其亟待解决的关键问题和技术,分别包括高焓离解与热化学非平衡效应、超高速气流燃料增混与燃烧强化技术、高超声速燃烧与进气压缩的匹配及工作模态、高焓低雷诺数边界层流动及其控制方法、高焓低密度流动/燃烧的热防护技术,以及高马赫数发动机的地面试验风洞技术.然后,进一步介绍了国内外高焓激波风洞与驱动技术以及国内外典型的地面和飞行试验进展.进而针对推进和热防护的总体性能评估、高马赫数发动机内凸显的高焓离解与热化学非平衡效应、超高速气流燃料增混和燃烧强化技术综述了相关研究进展及结论,讨论了高马赫数超燃冲压发动机的可行性以及各关键技术的特点.最后进行了总结并对后续研究提出了几点建议.     

羧丁酰壳聚糖/氧化普鲁兰复合水凝胶的制备及其性能

将壳聚糖亲水化改性制备羧丁酰壳聚糖(NSC),以转谷氨酰胺酶为催化剂,在羧丁酰壳聚糖上接枝小分子胶原蛋白肽(COP),并与氧化普鲁兰多糖(OPL)通过Schiff碱反应交联,制备得到一种新型羧丁酰壳聚糖/氧化普鲁兰(NSC-COP/OPL)复合水凝胶.采用红外光谱和扫描电镜对水凝胶的结构与形貌进行分析,同时考察了该水凝...     

虚拟示波器及其信号源构建

文章以测控系统中虚拟示波器和信号源的构建为例,详细地讨论了虚拟仪器系统的功能特点,并给出了虚拟仪器系统构建所需要的硬件及软件技术。     

次氯酸钠/过氧化氢法处理含铜绿微囊藻原水

以铜绿微囊藻实验室单培养液及其10倍稀释液为原水,pH分别为7.3、7.6,用NaOCl和H2O2作氧化剂,以663nm吸光度变化百分率为指标,分别研究了单独氧化及先应用NaOCl后续H2O2氧化处理、再对已处理过的水样分别投加PAC混凝去除铜绿微囊藻的效果.结果表明:在水中NaOCl、H2O2浓度分别为2.0、1.5mg/L条件下,NaOCl、H2O2、联合氧化处理原水和稀释水的去除率分别为82.2%、50%,83.3%、57.1%,92.2%、78.5%;再分别投加PAC,浓度为40mg/L,混凝沉淀后,单独投加氧化剂的水样的去除率均不超过90%,联合氧化后的水样的去除率达到100%.NaOCl或H2O2刺激藻细胞分泌保护性粘性物质,这些粘性物质包裹藻细胞形成沉降性能良好的聚集体,但对PAC混凝有不利影响,联合氧化改善了这些物质的特性而促进了混凝效果.     

北京市儿童就医行为影响因素研究——以北京儿童医院和首都儿研所为例

以北京儿童医院和首都儿研所为例,通过问卷调查和GIS等数据,分析两家医院的医疗服务空间范围,探究就医者在就诊医院和出行方式选择方面的影响因素,以期为了解儿童就医行为、合理配置儿童医疗资源及优化儿童就医模式等提供参考。研究发现：从地理区位比较,北京儿童医院和首都儿研所的医疗服务空间范围存在明显差异;综合来看,本地就医者来自城区的数量较多,外地就医者来自华北地区的较多,存在明显的地理空间邻近性;儿童就医医院选择的主要影响因素是出行因素和医疗机构因素,其中,在京出行方式中的公共交通和慢行交通,以及就诊科室中的口腔科、泌尿科、普外科、神经科和心脏内科是影响儿童就医医院选择的显著性因素;儿童就医出行方式选择的主要影响因素是个人因素和家庭因素,其中,年龄和是否在北京常住、家庭收入和汽车拥有量是影响儿童就医出行方式选择的显著性因素。     

测试的离散信道模型与信息量

针对系统级故障诊断过程中测试信息量的计算问题,建立了测试过程的离散信道模型,提出了基于信道平均交互信息量的测试信息计算方法,并证明算法的复杂性为O(mnlogn2),为系统级故障诊断提供了精确的定量分析基础。     

苏云金杆菌晶体蛋白Cyt1A对营养期杀虫蛋白Vip3A杀虫毒力的影响

为检测苏云金杆菌晶体蛋白Cyt1A对Vip3A表达和杀虫活性的影响,将p20和cyt1A基因与vip3A基因连接构建了重组质粒pHVC20,然后电激转化至苏云金杆菌无晶体突变株CryB中进行了共表达,以单独表达Vip3A蛋白的CryB(pHPT3)作为对照菌株。Westernblot结果显示,Vip3A蛋白在CryB(pHVC20)菌株中的最大表达量约为在CryB(pHPT3)菌株的2倍,这可能是由于前者中的辅助蛋白P20增加了Vip3A表达量的缘故,晶体蛋白Cyt1A的存在对Vip3A的正常表达没有影响。生物测定结果表明,CryB(pHVC20)和CryB(pHPT3)菌株对斜纹夜蛾初孵幼虫的LC50值分别为10.62!g/ml和78!g/ml,前者的毒力比后者提高了6倍,这表明Cyt1A蛋白和Vip3A蛋白对目标昆虫的毒力可能存在着协同增效作用。